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《計(jì)及阻抗邊界的渦扇發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道氣動噪聲數(shù)值研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號：學(xué)號：學(xué)校代碼：10487密級：博士學(xué)位論文計(jì)及阻抗邊界的渦扇發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道氣動噪聲數(shù)值研究學(xué)位申請人：王劍亮學(xué)科專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)及理論指導(dǎo)教師：黃其柏教授答辯日期：2015年月日ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofDoctorofPhilosophyofEngineeringNumericalResearchonAeroacousticNoiseofaTurbofanEngineInletwithLinerPh.D.Candidate
2、:WangJianliangMajor:MechanicalDesignandTheorySupervisor:Prof.QibaiHuangHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaNovember,2015獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除文中已經(jīng)標(biāo)明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意
3、識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)華中科技大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。保密□，在年解密后適用本授權(quán)書。本論文屬于不保密□。（請?jiān)谝陨戏娇騼?nèi)打“√”）學(xué)位論文作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：日期：年月日日期：年月日華中科技大學(xué)博士學(xué)位論文摘要隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，航空工業(yè)也
4、將快速的發(fā)展，而飛機(jī)噪聲是制約航空發(fā)展的一個至關(guān)重要的因素?，F(xiàn)代渦扇發(fā)動機(jī)的風(fēng)扇噪聲在飛機(jī)起飛和降落過程中占主要成分，被動聲襯處理目前仍是控制風(fēng)扇噪聲的主要技術(shù)手段。為了設(shè)計(jì)和優(yōu)化飛機(jī)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道內(nèi)的噪聲傳播問題，急需發(fā)展能夠考慮聲襯阻抗邊界的計(jì)算氣動聲學(xué)計(jì)算框架。本文將變階次高精度度保色散差分（DRP）方法和時域阻抗邊界條件相結(jié)合，提出一套計(jì)及阻抗邊界的時域多重網(wǎng)格計(jì)算氣動聲學(xué)框架，并運(yùn)用于簡單緩變截面管道以及復(fù)雜的渦扇發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣道氣動聲傳播過程的計(jì)算。利用Fourier-Laplace變換研究了顯式保色散高階高分辨率有限差分格式的性能，對DR
5、P優(yōu)化格式的積分區(qū)間選擇的重要性做了清晰的闡述，進(jìn)一步簡化了積分區(qū)間自動選擇的算法。詳細(xì)地推導(dǎo)了大模板變截斷精度顯式差分格式的構(gòu)造公式，提出了通用的格式簡化優(yōu)化算法，并比較了優(yōu)化算法中的優(yōu)化區(qū)間，優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)等對優(yōu)化格式的影響，最終得到一系列變精度DRP格式。隨后采用1D對流諧波問題，2D高斯脈沖標(biāo)準(zhǔn)算例，以及一個相對比較復(fù)雜的多圓柱聲散射問題驗(yàn)證了提出格式的精度和性能。這些格式將被用于后續(xù)的管道應(yīng)用算例中。值得指出的是這些公式均借助現(xiàn)代計(jì)算代數(shù)系統(tǒng)（CAS）計(jì)算完成，在附錄3中作者給出了相應(yīng)的代碼。這些代碼對分析標(biāo)準(zhǔn)以及復(fù)雜的差分格式具有相當(dāng)?shù)耐?/p>
6、用性，經(jīng)小的修改將可以用于眾多差分格式的分析，可以大大減小格式分析的工作量和錯誤?；跒V波器理論對?zy?rük時域阻抗模型與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合的初始值選擇問題進(jìn)行了詳細(xì)的討論，針對NASACT73實(shí)驗(yàn)聲襯的公開數(shù)據(jù)驗(yàn)證了該初始值選擇的合理性，從而降低?zy?rük模型在直接擬合和使用中的難度，提高擬合的準(zhǔn)確度，增進(jìn)對模型參數(shù)對應(yīng)濾波特性的物理理解。研究了擴(kuò)展的Helmholtz共振器阻抗模型（EHRM）與物理模型參數(shù)之間的對應(yīng)關(guān)系，論述了EHRM模型參數(shù)初選的基本原則，并采用非線性約束方法對模型進(jìn)行直接擬合。基于余切函數(shù)的連續(xù)分式級數(shù)展開形式，找出EH
7、RM模型的五個參數(shù)和?zy?rük模型多個參數(shù)之間的對應(yīng)關(guān)系，從而建立了EHRM模型和?zy?rük間的對應(yīng)關(guān)系，這為EHRM模型轉(zhuǎn)換為?zy?rük提供了途徑。由于EHRM模型轉(zhuǎn)換為?zy?rük模型為中低頻近似，在轉(zhuǎn)換之后需要再進(jìn)行一次非線性擬合，通過兩次非線性約束優(yōu)I華中科技大學(xué)博士學(xué)位論文化的擬合方法，可以將EHRM模型轉(zhuǎn)換為?zy?rük模型，并保持與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的高精度擬合。最后，本文從參數(shù)擬合、實(shí)現(xiàn)難度以及計(jì)算效率方面對EHRM阻抗模型和?zy?rük進(jìn)行了詳細(xì)的對比。其中EHRM到?zy?rük格式的轉(zhuǎn)換采用計(jì)算代數(shù)系統(tǒng)推導(dǎo)完成。將變精
8、度顯式差分格式和EHRM轉(zhuǎn)換的?zy?rük模型用于Rienstra提出的緩變管道模型，與相應(yīng)的解析解以及有限元解進(jìn)行了詳
